STM32裸机开发（6） — Keil-MDK下散列文件的分析

STM32裸机开发（6） — Keil-MDK下散列文件的分析

一、什么是散列文件

我们可以看到，在编译过程中有多个.o文件，而最后生成的只是一个文件，那么这些文件要怎么以什么方式生成一个文件呢？说的专业一点，这个过程就是链接，而在Keil-MDK下就是使用散列文件来指导链接的。
如图所示，将【Use Memory Layout from Target Dialog】勾选上

然后重新编译，我们就可以在【Objects】目录下得到一个.sct文件如下所示

二、散列文件的格式

如下所示，一个散列文件由一个或多个Load region组成，一个Load region中含有一个或多个Execution region，一个Execution region中又含有一个或多个Input section。
首先，LR_IROM1是Load region的区域名，紧接着0x08000000是其加载地址，然后0x00080000是其区域最大容量；
然后，ER_IROM1是Execution region的区域名，紧接着0x08000000是其可执行地址，也可以叫链接地址，然后0x00080000也是其区域最大容量；

接下来就是各种文件的链接方式了，解释如下

LR_IROM1 0x08000000 0x00080000  {    ; load region size_region
  ER_IROM1 0x08000000 0x00080000  {  ; load address = execution address
   *.o (RESET, +First)	;所有的.o文件里的RESET段抽取出来放在最开始的位置
   *(InRoot$$Sections)	;所有的文件包括库，keil添加的可执行文件，看不到源码
   .ANY (+RO)			;等同于*，优先级比*低,这里表示所有的只读数据段
   .ANY (+XO)			;这里表示所有的只可执行段
  }
  RW_IRAM1 0x20000000 0x00010000  {  ; RW data
   .ANY (+RW +ZI)		;所有的可读可写数据段
  }
}

三、分析散列文件

打开uart.dis文件，可以看到有个__main，这就是keil添加的可执行代码，因为我们使用了main函数，所以这段代码被添加进去了，

我们将我们代码中的main改为mymain，可以看到，这段代码没有了

我们在main.c中添加如下所示变量定义，

然后编译，打开uart.dis文件，可以看到，myconst变量被链接到0x08…开头的地址，即ER_IROM1 区域，而my、mydate和myzero即被链接到0x20…开头的地址，即RW_IRAM1 区域；与之相对应的，ER_IROM1 区域为该STM32的Flash地址，RW_IRAM1 区域为该STM32的RAM地址。

然后我们再看一下，uart.dis文件中，ER_IROM1 区域的最后一个位置0x080001ac存放的即我们定义的只读变量myconst

但我们使用STM32Cubeprg打开uart.hex文件可以看到，在0x080001ac后还有三个位置，而这三个位置存放的刚好就是我们定义的三个my、mydate和myzero变量。

实际上，对于在STM32F103这类资源紧缺的单片机芯片中：

• 代码段保存在Flash上，直接在Flash上运行(当然也可以重定位到内存里)
• 数据段暂时先保存在Flash上，然后在使用前被复制到内存里（只读数据段不复制）

四、验证数据段的存放

修改main.c如下所示

#include "uart.h"
#include "led.h"

int mydata = 0x12315;
const int myconst = 0x22315;
int myzero = 0x0;
int my;

int mymain(void)
{
    uart_init();
    led_init();
    putstring("stm32f103zet6\r\n");
	putstring("mydata\t:");
    puthex((unsigned int)mydata);
    putstring("\r\nmyconst\t:");
    puthex((unsigned int)myconst);
	putstring("\r\nmyzero\t:");
    puthex((unsigned int)myzero);
    putstring("\r\nmy\t:");
    puthex((unsigned int)my);
    putstring("\r\n");

    while(1)
    {
		putstring("led on\r\n");
        led_on();
        delay(1000000);
		
		putstring("led off\r\n");
        led_off();
        delay(1000000);
    }
}

编译烧录运行，可以看到，只有myconst变量值是正确的，其他三个变量值都是错误的，这是因为我们并没有将那三个变量的值从Flash上复制到内存里，所以读取出来的只是上电后该RAM地址的一个随机值。

然后再添加一下地址的打印

编译烧录运行，可以看到，确实只有myconst变量值是保存在Flash的，其他三个变量值都是在内存里的

另外我们也可以顺便看一下栈地址，在mymain函数里定义一个变量并打印其地址

	int val = 3;
	
	putstring("val\t:");
    puthex((unsigned int)val);
	puthex((unsigned int)&val);
	putstring("\r\n");

编译烧录运行，可以看到，其地址确实在我们设置的栈中

五、附录

上一篇：STM32裸机开发（5） — 在Keil-MDK下编写uart串口打印程序
下一篇：STM32裸机开发（7） — 复制data段和清除BSS段(ZI段)
代码存放：https://gitee.com/william_william/stm32f103_noos/tree/master/keil-mdk/03_links